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木村 暢之; 田中 正暁; 林田 均; 小林 順; 上出 英樹; アキラ トーマス トクヒロ; 菱田 公一
JNC TN9400 2000-057, 60 Pages, 2000/05
JNC-TN9400-2000-057.pdf:2.11MB
高速炉の実用化を目指した研究において、著しい進歩を遂げた数値解析手法を用いた熱流動現象の解明や設計が可能となってきている。熱流動に関する実験研究ではモックアップ試験装置による実証試験から要素を取り出した小規模試験による現象解明、解析手法の検証に重点が移りつつある。このような要求を満たす上で、実験データの質の向上が不可欠である。とくに流速場の測定においては速度の空間分布が時間経過とともに変化する過程を明らかにすることにより、これまで得られなかった情報を抽出し、現象の解明や解析手法の検証に大きく貢献できると考えられる。本報告では、流速の瞬時の空間分布が得られる手法として超音波を用いた流速分布測定法(UDV)と粒子画像流速測定法(PIV)の2つを取り上げた。これらを水流動試験に適用し、計測手法としての適用性を評価した。UDVでは配管体系、平板状噴流体系、さらに高速炉の熱流動現象の要素を取り出した燃料集合体間の隙間流れ(炉心槽内の流れ)に関する水試験に適用した。既存のレーザー流速計やPIVとの比較を行った結果、妥当な測定結果を与えることを確認するとともに、その課題をナトリウム体系への適用を含めて明らかにした。PIVでは炉心槽内の流れに適用し、その課題を明らかにした。炉心槽のような複雑形状流路へ適用する上では、トレーサー粒子以外の画像ノイズを除去する手法を開発することで測定精度の向上を図ることができた。
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PNC TN1430 97-001, 28 Pages, 1997/01
事業団は、大学との研究協力の推進を図るため、平成6年度に大学との研究協力のあり方等を検討した。その審議結果に基づき、平成7年度から、先行基礎工学研究協力制度として実施している。先行基礎工学研究協力制度は、事業団の施設を主に利用した原子力工学分野に関する基礎的研究を大学との研究協力により推進するために、新たに設けた制度である。この制度は、事業団が設定した研究協力テーマに対して、大学側からの研究協力課題、研究者の応募をもとに、研究協力課題を選考し、大学との共同研究の設定、客員研究員の受入れ、研究生の受入れ等により研究協力を実施してきた。本報告書は、平成7年度に実施した高速増殖炉関係の先行基礎工学に関する8研究協力テーマ9件の実施結果の概要をまとめたものである。
滝塚 貴和; 蕪木 英雄
JAERI-M 85-114, 31 Pages, 1985/08
多目的高温ガス実験炉炉心の燃料要素接触面ギャップを通るクロス流れについて、その流動特性を定量的に把握するため、実寸大の2ブロックモデルによる実験を行った。実験では、常温、大気圧の空気を用い、クロス流れ流量と圧力差を測定した。接触面ギャップはブロック間にシムを挿入することにより模擬した。また、荷重負荷実験及び黒鉛ブロック内透過流量の測定を行った。実験結果は、クロス流れ抵抗係数とレイノルズ数の関係で整理した。さらに、実験炉炉心の熱流動設計を行うのに有用なクロス流れ実験式を導いた。
滝塚 貴和; 蕪木 英雄; 功刀 資彰; 佐野川 好母
JAERI-M 84-222, 20 Pages, 1984/12
多目的高温ガス炉の炉心では、積み重ねられた黒鉛燃料要素段間の接触面ギャップを通して1次冷却材のクロス流れが発生する。クロス流れは炉心熱流動特性低下の原因となるため、重要な研究課題となっている。実験炉の燃料要素について、クロス流れの流動性を明らかにし、炉心設計に用いる実験式を導くため、実寸大の2ブロックモデルによる実験を行った。実験では、常温、大気圧の空気を用い、ブロック接触面ギャップを通るクロス流れの流量と圧力差を測定した。本報では、2ブロッククロス流れ実験装置の概要及び実験条件の検討について述べる。
大杉 俊隆; 吉田 弘幸; 田中 良佶*
JAERI-M 83-217, 85 Pages, 1983/12
アクチノイド廃棄物問題の解決の一方法として、He冷却のアクチノイド専焼高速炉の設計研究を実施した。Heを冷却材として用いることにより、Na冷却と比較してより硬いスペクトル場を形成でき、閾核分裂反応を利用してより効率的なアクチノイド核種の消滅処理が可能となる。Uを除いたアクチノイド廃棄物を年間約300kg処理するとして炉の出力規模を1000MWtとした。この消滅処理量は10基の発電炉から年間に排出されるアクチノイド廃棄量に相当する。検討の結果、アクチノイド廃棄物のみを燃料とした専焼炉が炉物理的・熱流動特性の観点から成立し得ることを示し、また、Heを冷却材とする専焼炉が危険性が大きくかつ長寿命のアクチノイド核種を効率よく消滅させる有力な方式の一つであることを示した。
吉田 弘幸; 飯島 進; 田中 良佶*; 川辺 俊明*; 堀田 雅一*
JAERI-M 82-183, 68 Pages, 1982/12
共存システムの形成に適するという観点からGCFRの基準炉心を設定した。基準炉心は13本の主炉停止系と6本の後備炉停止系の合計19本の制御棒を有し、炉心と軸方向ブランケットにはPu-Uサイクル、径方向ブランケットにはU-Thサイクルを適用し、核分裂性Puと
Uの両方を増殖する目的を有している。本報告書では1.48という高い増殖比を有するGCFRにおいて、19本制御棒による反応度制御が可能かどうか、設定した燃料ペレットと被覆管最高温度条件を満足するかどうか、について核、熱流動両面から検討した結果について記述した。